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Ethernet

Ethernet est un protocole de réseau local à commutation de paquets. Depuis les années 1990, on utilise très fréquemment Ethernet sur paires torsadées pour la connexion des postes clients (ordinateurs), et des versions sur fibre optique pour le cœur du réseau. Depuis quelques années, les variantes sans fil d'Ethernet (le «Wi-Fi») ont connu un fort succès, aussi bien pour les installations personnelles que professionnelles.

Description

Ethernet est fondé sur le principe de membres (pairs) sur le réseau, envoyant des messages dans ce qui était essentiellement un système radio, captif à l'intérieur d'un fil ou d'un canal commun. Ainsi, Ethernet est conçu à l'origine pour une topologie physique et logique en bus (tous les signaux émis sont reçus par l'ensemble des machines connectées). Chaque pair est identifié par une clé globalement unique, appelée adresse MAC, pour s'assurer que tous les postes sur un réseau Ethernet aient des adresses distinctes sans configuration préalable.

Collisions

Une technologie connue sous le nom de CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) régit la façon dont les postes accèdent au média. Lorsqu'un ordinateur veut envoyer de l'information, il obéit à un algorithme.

Procédure principale

  1. Trame prête à être transmise.
  2. Si le medium n'est pas libre, attendre jusqu'à ce qu'il le devienne puis attendre la durée intertrame et démarrer la transmission.
  3. Si une collision est détectée, lancer la procédure de gestion des collisions. Sinon, la transmission est réussie.

Procédure de gestion des collisions

  1. Continuer la transmission à hauteur de la durée d'une trame de taille minimale (64 octets) pour s'assurer que toutes les stations détectent la collision.
  2. Si le nombre maximal de transmissions (16) est atteint, annuler la transmission.
  3. Attendre un temps aléatoire dépendant du nombre de tentatives de transmission.
  4. Reprendre la procédure principale.

En pratique, ceci fonctionne comme une discussion ordinaire, où les gens utilisent tous un médium commun (l'air) pour parler à quelqu'un d'autre. Avant de parler, chaque personne attend poliment que plus personne ne parle. Si deux personnes commencent à parler en même temps, les deux s'arrêtent et attendent un court temps aléatoire. Il y a de bonnes chances que les deux personnes attendent un délai différent, évitant donc une autre collision. Des temps d'attente en progression exponentielle sont utilisés lorsque plusieurs collisions surviennent à la suite.

Comme dans le cas d'un réseau non commuté, toutes les communications sont émises sur un médium partagé, toute information envoyée par un poste est reçue par tous les autres, même si cette information était destinée à une seule personne. Les ordinateurs connectés sur l'Ethernet doivent donc filtrer ce qui leur est destiné ou non. Ce type de communication « quelqu'un parle, tous les autres entendent » d'Ethernet était une de ses faiblesses, car, pendant que l'un des nœuds émet, toutes les machines du réseau reçoivent et doivent, de leur côté, observer le silence. Ce qui fait qu'une communication à fort débit entre seulement deux postes pouvait saturer tout un réseau local.

De même, comme les chances de collision sont proportionnelles au nombre de transmetteurs et aux données envoyées, le réseau devient extrêmement congestionné au-delà de 50 % de sa capacité (indépendamment du nombre de sources de trafic).

Suivant le débit utilisé, il faut tenir compte du domaine de collision régi par les lois de la physique et notamment la vitesse de propagation finie des signaux dans un câble de cuivre. Si l'on ne respecte pas des distances maximales entre machines, le protocole CSMA/CD devient inopérant et la détection des collisions ne fonctionne plus correctement.

ethernet.txt · Dernière modification: 2019/05/18 12:20 par 1733518